广东省茶排铅锌矿矿床与密西西比河谷型铅锌矿矿床特征对比探讨

关键词：岩溶型 铅锌矿 密西西比河谷型铅锌矿 
茶排铅锌矿区位于龙门凹陷南东的龙江向斜南翼，钯头山背斜的北西翼，区域大塘断裂带呈北东一南西向经过矿区，主要为滨海碎屑岩建造，浅海碳酸盐及海陆交互相砂页岩建造。矿区内地层有上古生界泥盆系帽子峰组砂页岩；下石炭系孟公坳组砂页岩.白云岩；石磴子段灰岩；测水段砂页岩。在大塘断裂下盘石磴子段灰岩中，赋存有原生铅锌矿体。由于岩溶成矿作用形成岩溶堆积型铅锌矿床。密西西比河谷型(M ississipp iV alley- Type, 简称MVT)铅锌矿床含矿岩系以浅海相碳酸盐岩为主，夹有砂岩.页岩及砾岩的沉积建造。
1.成矿环境
茶排铅锌矿沉积成矿是在浅海环境中，沉积了含有大量生物碎屑的碳酸盐建造，在生物作用下，使灰岩Ga.Mg质增高，并相对富集铅锌等元素，在沉积后期，由于海水动荡作用，使灰岩遭到破碎，又被碳酸盐物质胶结了灰岩和陆源碎屑，处于低温低压环境, 叠层石.藻类.海绵等有机质在厌氧细菌作用下, 使有机质腐烂分解, 产生H2S.CH4.CO2 等气体, 将碳酸基矿物溶解成重碳酸盐, 同时也将高价铅锌元素之氧化物还原成低价元素硫化物。介质由酸性氧化环境渐变为碱性还原环境, 沉积物介质重新分配.重新组合, 形成新生自生矿物。加上上覆沉积物的不断堆积压缩, 逐步固结成岩, 从而形成铅锌矿体,上述条件表明，茶排铅锌矿床为卤水热液成矿，成矿热源不明，据矿山调查，矿床内涌PH=4-5。研究资料表明，MVT铅锌矿床是热卤水成矿, 温度: 50～ 220℃, 盐度: 10～ 30wt% Na-Ca-Cl; pH = 4.3～ 6.0, 一般认为, 成矿热源自构造运动及性质不明的异常地热, 对于少数出露有火成岩的矿区, 后者可提供部分成矿热[1, 2 ]。
上述讨论表明两类矿床成矿环境相似。
2.围岩特征
茶排矿区存在两种矿床类型[3]，一种是赋存在岩溶堆积层中呈似层状.鸡窝状.透镜状产出的岩溶堆积型矿床；另一种是赋存在晚古生代石炭系中，呈透镜状或似层状的原生矿。前者围岩主要是砂岩.页岩，后者主要为白云岩.灰岩。密西西比河谷型铅锌矿是美国大型层控矿床，其成矿围岩为地台相未变质灰岩.白云岩, 个别为砂岩。围岩的成岩时代跨度较大, 从晚寒武世至侏罗纪均有, 但主要为古生代。
两类矿床围岩类似，整体为似层状。
3.水文条件
这里阐述的水文条件是指岩溶形成的水热条件。出现在MVT矿床中主要为冷水岩溶, 个别为热水岩溶[4 ]。冷热水岩溶的区别主要有: (1) 与不整合面的关系。若岩溶受地层不整合面控制时, 则冷水岩溶成因的溶洞和角砾岩一般仅生成于该不整合面以下, 而由热水岩溶生成的溶洞和角砾岩则不仅可分布于该不整合面以下, 而且还可分布于该不整合面以上岩层中, 而且溶洞可与该不整合面斜交。(2) 溶洞充填物。热水岩溶溶洞充填物为硫化物.粗粒方解石和焦沥青; 冷水岩溶溶洞中的典型充填物为钙结砾岩.钙屑砂岩.细粒方解石.围岩溶残碎块.钟乳石和石笋等。 (3) 温度。若在远离成矿地段的无矿角砾岩胶结物中流体包体形成温度100～ 150℃, 则为热水岩溶[4]; 反之则为冷水岩溶。 
笔者发现, 以塌陷界线（即区域中的大唐断裂）为一不整合面， 矿床中角砾岩主要分布于不整合面以上；溶洞中多被混有焦沥青的含矿碎屑粘土充填.充填物中常发现黄铁矿等硫化物，偶见少量粒状方解石；矿物测温资料表明，茶排铅锌成矿温度介于400-500℃之间。综上所述，茶排铅锌矿矿床应属于热水岩溶。 
照片1
4.与岩浆岩关系
茶排铅锌矿区仅出现岩瘤状石英斑岩，从石英斑岩的形态产状和位置看，为区域大唐断裂侵入的超浅层岩浆岩，灌入在断层面及旁侧的构造裂隙中，由于岩溶塌陷作用，陷落在堆积层上部或覆盖于灰岩表面之上。所以在其与灰岩接触的部位没有矿化，也没有任何的蚀变现象，因此次岩浆岩于成矿无关。
密西西比河谷型铅锌矿虽是美国大型矿床，但绝大多数矿区内无岩浆岩出露[2] , 即使出现岩浆岩岩脉, 其与成矿也无明显关系。
5.矿物组合
茶排铅锌矿矿床主要生成于角砾岩中, 成矿物质充填角砾岩中裂隙.溶塌洞穴, 有时交代角砾岩填隙物和溶洞充填物。伴生矿石矿物有黄铁矿.硫锑铅矿等，脉石矿物主要有白云石.方解石.石英.重晶石;表明矿床的成矿物质均主要源自矿床周围的碳酸盐岩。
密西西比河谷型铅锌矿伴生矿石矿物主要是黄铁矿.黄铜矿.白铁矿.N i- Co 硫化物.方解石.白云石, 少量石英.重晶石和萤石，矿床为碳酸盐岩建造，成矿物质很可能源自矿床周围的碳酸盐岩。
6.结论
笔者将茶排岩溶堆积型铅锌矿床和密西西比河谷型铅锌矿床的成矿环境.围岩特征.水文条件.与岩浆岩关系.矿物组合特征进行类比发现，两矿床的以上特征相似度很大，表明有密西西比河谷型铅锌矿床部分属于岩溶型矿床特征,以此推测密西西比河谷型铅锌矿床有岩溶成因的可能。
7.发现的问题
岩溶矿床是由沉积一成岩作用生成的。岩溶系统形成后, 随即有岩溶洞穴沉积。沉积物经过硬结成岩作用和次生成矿作用即形成矿床。但究竟是洞外同生沉积还是洞内后生沉积,对于勘查找矿具有积极意义，在查阅资料过程中发现密西西比河谷型铅锌矿床进行了成矿热源和成矿年龄的研究，尤其是成矿年龄的研究成果，能够证实成矿和溶洞形成的关系，以此指导某区找矿事半功倍。